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公視新聞
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洪詩宸 / 綜合報導
3.完整新聞標題:
核融合重大突破 AI可提前300秒預測反應中斷
4.完整新聞內文:
發布時間：2024-02-22 15:49
更新時間：2024-02-22 16:13
由於核融合反應極度不穩定，成為開發核融合的一大瓶頸之一，最近美國科學家開發了一
款AI模型，能夠提前300秒預測潛在的、會使核融合反應中斷的電漿撕裂，讓科學家有足
夠時間進行干預，延長核融合反應時間。
現行核融合反應可維持多久？
可望帶來無限清潔能源的「核融合反應」於2022年達成重大突破，實現「淨能量增益」的
里程碑。
「人造太陽」核融合發電重大突破 一文看懂零碳排的終極能源
但由於核融合極度不穩定，點火成功後便會迅速中斷。目前世界上核融合反應時間最長紀
錄是中國科學院的「等離子體物理研究所」，共維持17分36秒。
近期科學家又有突破性成果。
運用AI如何延長核融合？
普林斯頓大學的科學家，利用過去核融合實驗數據訓練了一種AI模型，能夠提前300秒預
測潛在的、會使核融合反應中斷的電漿撕裂，讓科學家有足夠時間進行干預，延長核融合
反應時間。該研究結果也已在多個「托克馬克」核融合反應爐中成功重現。
「這些實驗，為使用AI解決電漿不穩定性的問題奠定了基礎。」普林斯頓大學的發言人指
出，「這些不穩定性長期以來阻礙了核融合的發展。」
該論文的其中一位作者科爾曼（ Egemen Kolemen），認為該研究結果「絕對」是核融合
向前邁出的一步，「中斷是最大的障礙之一，你希望任何反應爐都能全天候運行多年，不
會出現任何問題。」
有哪些核融合反應方式？
至少要將物質加熱到攝氏1億度以上，才能產生核融合反應。
「因此，我們必須將這種極熱物質與任何會導致它冷卻的東西隔離。」法國原子能委員會
（French Atomic Energy Commission）的計劃領導人李法佛（Eric Lefebvre）解釋。
目前主流的核融合方式分為2種。
第1種是「慣性侷限融合」，以高能量雷射加熱極小的氫原子產生核融合反應，實現淨能
量增益的美國國家點火設施（National Ignition Facility，NIF）便屬於此種模式。
第2種是「磁侷限融合」使用磁場來限制已被加熱成電漿狀態的燃料，並在環形反應爐中
旋轉、避免與爐壁碰撞。它發展潛力巨大，被認為最有可能進行商轉，但尺寸越大，不穩
定的狀況也更嚴重。
其中托克馬克就是一種磁侷限融合裝置。創下最高核融合反應能量紀錄的歐洲聯合環狀反
應爐（Joint European Torus，JET）即是托克馬克反應爐。
核融合反應不穩定會怎麼樣？
薩克其萬大學的電漿物理學家蕭（Chijin Xiao）說明，「當反應爐停止運作時會有幾個
風險，一是電漿中儲存的所有能量，都會以熱能形式釋放，可能會導致反應爐壁損壞。更
重要的是，突然的磁力變化電流會對反應爐產生很大的力，導致設備損壞。」
蕭補充道，目前最大的托克馬克反應爐「國際熱核融合實驗反應爐（International Ther
monuclear Experimental Reactor，ITER）」的設計只能承受幾次電漿破壞，然後就必須
耗費大筆金錢修復。
普林斯頓大學的研究有望能夠讓科學家即早介入，避免電漿發生撕裂，從根本減少反應爐
被破壞的可能。
離商轉還有多遠？
核融合反應要成為足以商業運轉的發電方式，仍有許多瓶頸等待突破。
金融時報引述的科學家指出，目前所謂的「正的淨能量」只有計算雷射輸出的部分，如果
將整個電力系統供應雷射的能量也算進去，還差得很遠。
CNN報導，核融合還有很長的路要走，久到無法在全球暖化造成更嚴重的影響前真正商轉
，因此這10年仍需要致力減少污染。
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